JP2012125053A - 漏電検出遮断器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流漏電判断部2aが交流漏電電流検出部1aから出力された信号に基づいて交流の漏電の有無を判断し、電力供給遮断部3が商用交流電源51から負荷53に供給される電力を遮断する。直流漏電判断部2bが直流漏電電流検出部1bから出力された信号に基づいて直流の漏電の有無を判断し、電力供給遮断部3が直流電源52から負荷53に供給される電力を遮断する。これにより、商用交流電源51に接続された経路で発生する漏電のみならず、直流電源52に接続された経路で発生する漏電をも検出して、漏電が発生した経路の電源からの電力供給を遮断する。
【選択図】図1
Description
図5は、上記実施形態による漏電検出遮断器の変形例を示している。この変形例においては、単一の漏電電流検出部1によって直流及び交流の漏電電流を検出し、単一の漏電判断部2によって直流及び交流の漏電の有無を判断する。
図7は、上記実施形態による漏電検出遮断器の別の変形例を示している。この変形例においては、単一の漏電電流検出部1によって直流及び交流の漏電電流を検出するとともに、漏電検出遮断器に入力される電圧の種類を判別し、交流漏電判断部2a又は直流漏電判断部2bを選択的に切り替えて動作させる。
図8は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例においては、交流用整流回路24cと交流用積分回路25cの間に交流用2乗演算回路27cを、直流用整流回路24dと直流用積分回路25dとの間に直流用2乗演算回路27dをさらに有する。
図10は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例においては、図7に示した変形例に対して表示部8をさらに有する。表示部8は、入力電圧種類判別部6によって判別された入力電圧の種類を、例えばLEDを点灯させるなどにより表示する。
図11は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、中性線10を用いた単相3線式の配電方式に対応し、100Vの負荷53a,53bと200Vの負荷53cが接続される。この変形例においては、図10に示した変形例に対して入力電圧検出部9a,9bをさらに有する。
図12は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、図10に示した変形例における電力供給遮断部3として双方向開閉半導体素子31が適用されて構成される。
図13は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、図12に示した変形例における双方向開閉半導体素子31として、逆接続された2個の単方向トランジスタ32が適用されている。逆接続とは、単方向トランジスタ32の寄生ダイオードが互いに逆向きとなるように直列に接続されることをいう。
図14は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、図12に示した変形例における双方向開閉半導体素子31として、2個の制御端子(デュアルゲート)を有する横型の双方向トランジスタ33が適用されている。
図15は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、図10に示した変形例における電力供給遮断部3として、双方向開閉半導体素子と、直列に接続された機械的な接点を有する開閉素子とにより構成されている。双方向開閉半導体素子の一例としては横型の双方向トランジスタ33が挙げられ、開閉素子の一例としては機械式リレー30が挙げられる。
図16は、上記実施形態による漏電検出遮断器のさらに別の変形例を示している。この変形例は、図10に示した変形例における電力供給遮断部3として、双方向開閉半導体素子と、並列に接続された機械的な接点を有する開閉素子とにより構成されている。本変形例においては、電力供給遮断部3を閉じる際には、先に双方向トランジスタ33を閉じた後、機械式リレー30を閉じる。一方、電力供給遮断部3を開く際には、先に機械式リレー30を開いた後、双方向トランジスタ33を開く。
図17は横型のシングルゲートトランジスタ構造のスイッチ素子101の構成を示す平面図であり、図18はそのA−A断面図である。図18に示すように、スイッチ素子101の基板120は、基材層101aと、基材層101aの上に積層されたGaN層101b及びAlGaN層101cで構成されている。このスイッチ素子101では、チャネル層としてAlGaN/GaNヘテロ界面に生じる2次元電子ガス層を利用している。図17に示すように、基板120の表面120dには、電源6又は負荷7に対して接続される第1電極D1及び第2電極D2と、第1電極D1の電位及び第2電極D2の電位に対して中間電位となる中間電位部Sが形成されている。さらに、中間電位部Sの上には、ゲート電極Gが積層形成されている。ゲート電極Gとして、例えばショットキ電極を用いる。第1電極D1及び第2電極D2は、それぞれ互いに平行に配列された複数の電極部111,112,113・・・及び121,122,123・・・を有する櫛歯状であり、櫛歯状に配列された電極部同士が互いに対向するように配置されている。中間電位部S及びゲート電極Gは、櫛歯状に配列された電極部111,112,113・・・及び121,122,123・・・の間にそれぞれ配置されており、電極部の間に形成される空間の平面形状に相似した形状を有している。
図19は、トランジスタ構造を有するスイッチ素子として、GaN/AlGaN横型デュアルゲートトランジスタ構造の双方向スイッチ素子300の構成を示す平面図であり、図20はそのB−B断面図である。
1a 交流漏電電流検出部(変流器)
1b 直流漏電電流検出部(変流器)
2 漏電判断部
2a 交流漏電判断部
2b 直流漏電判断部
3 電力供給遮断部
4 制御部
6 入力電圧種類判別部
8 表示部
9a 入力電圧検出部
9b 入力電圧検出部
27c 交流用2乗演算回路
27d 直流用2乗演算回路
30 機械式リレー
31 双方向開閉半導体素子
32 単方向トランジスタ
33 双方向トランジスタ
53 負荷
Claims (11)
- 漏電電流を検出する変流器と、前記変流器から出力された信号に基づいて直流及び交流の漏電を判断する漏電判断部と、前記漏電判断部によって漏電と判断されたとき、直流又は交流の電力供給を遮断する電力供給遮断部を備えたことを特徴とする漏電検出遮断器。
- 前記変流器は、単一の構成により直流及び交流の漏電電流を検出することを特徴とする請求項1に記載の漏電検出遮断器。
- 接続される電力線に印加される電圧の種類を判別する入力電圧種類判別部をさらに備え、前記漏電判断部は、前記入力電圧種類判別部によって判別された入力電圧の種類に応じて直流又は交流の漏電を判断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の漏電検出遮断器。
- 前記漏電判断部は、前記変流器から出力された信号を2乗して得られた信号に基づいて直流及び/又は交流の漏電を判断することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の漏電検出遮断器。
- 前記漏電判断部によって漏電と判断されたとき、前記入力電圧種類判別部によって判別された入力電圧の種類を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれか一項に記載の漏電検出遮断器。
- 交流の入力電圧を検出する入力電圧検出部をさらに備え、前記入力電圧検出部が所定の電圧以上の入力電圧を検出したとき、前記電力供給遮断部が交流の電力供給を遮断することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の漏電検出遮断器。
- 前記電力供給遮断部は、双方向開閉半導体素子によって構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の漏電検出遮断器。
- 前記双方向開閉半導体素子は、2個の単方向トランジスタが逆接続されることによって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の漏電検出遮断器。
- 前記双方向開閉半導体素子は、2個の制御端子を有する横型の双方向トランジスタによって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の漏電検出遮断器。
- 前記電力供給遮断部は、2個の制御端子を有する横型の双方向トランジスタと接点を有する開閉素子が直列接続した構造を有することを特徴とする請求項7に記載の漏電検出遮断器。
- 前記電力供給遮断部は、2個の制御端子を有する横型の双方向トランジスタと接点を有する開閉素子が並列接続した構造を有することを特徴とする請求項7に記載の漏電検出遮断器。
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